SVR ප්‍රතිනාලිකා විදුලි තාවක නියැළීමේ උපකරණ විසින් ප්‍රදේශීය බෙදා දීමේ ජාලයන්හි භාවිතා කිරීම

1. හැඳින්වීම

අවසන් කාලයේදී, ජාතික ආර්ථිකයේ ස්ථාවර හා වේගවත් සංවර්ධනය සමඟ, විදුලි ඉල්ලුම සැලකිය යුතු ලෙස වර්ධනය වී ඇත. ග්‍රාමීය බලශක්ති ජාලවල, ප්‍රාදේශීය බලශක්ති ප්‍රභවයන්හි අසාධාරණ බෙදාහැරීම සහ ප්‍රධාන ජාලයේ වෝල්ටීයතා නියාමන හැකියාවන් සීමිත වීම සමඟ භාර දැරීමේ නිරන්තර වර්ධනය හේතුවෙන්, 10 kV දීර්ඝ පෝෂණ රේඛා සැලකිය යුතු ගණනක් —විශේෂයෙන්ම ඈත කඳු ප්‍රදේශ හෝ දුර්වල ජාල ව්‍යුහයන් සහිත ප්‍රදේශවල— සැපයුම් අරය ජාතික ප්‍රමිතීන් ඉක්මවා යයි. එම නිසා, මෙම 10 kV රේඛාවල අවසානයේ වෝල්ටීයතා ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීමට අපහසු වන අතර, බල සාධකය අවශ්‍යතා සපුරාලීමට අසමත් වන අතර, රේඛා අලාභයන් ඉහළ මට්ටමක පවතී.

ජාල ඉදිකිරීමේ අරමුදල් සීමිත වීම සහ ආයෝජන ආපසු ගැනීමේ සැලකිලි වැනි සීමාවන් හේතුවෙන්, ඉහළ වෝල්ටීයතා බෙදාහැරීමේ ස්ථාන බහුලව ස්ථාපනය කිරීමෙන් හෝ ජාලය අධික ලෙස දීර්ඝ කිරීමෙන් පමණක් 10 kV බෙදාහැරීමේ පෝෂණ රේඛාවල අඩු වෝල්ටීයතා ගුණාත්මකභාවය සහිත සියලු ගැටළු විසඳීම අසාධාරණ වේ. පහත සඳහන් 10 kV පෝෂණ රේඛා ස්වයංක්‍රීය වෝල්ටීයතා නියාමකය දීර්ඝ සැපයුම් අරයන් සහිත දීර්ඝ බෙදාහැරීමේ රේඛාවල දුර්වල වෝල්ටීයතා ගුණාත්මකභාවය විසඳීම සඳහා තාක්ෂණිකව ක්‍රියාත්මක කළ හැකි විසඳුමක් ලබා දෙයි.

2. වෝල්ටීයතා නියාමකයේ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය

SVR (Step Voltage Regulator) ස්වයංක්‍රීය වෝල්ටීයතා නියාමකය ප්‍රධාන පරිපථයක් සහ වෝල්ටීයතා නියාමන පාලකයක් යන දෙකෙහි සමන්විත වේ. ප්‍රධාන පරිපථය තුන්-දඬු ස්වයං ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක් සහ තුන්-දඬු බාහිර ටැප් මාරුකාරකයක් (OLTC) යොදාගැනීමෙන් සෑදී ඇති අතර, රූපය 1 දී දක්වා ඇත.

නියාමක රෝල් කුණ්ඩලි පද්ධතියට ඇතුළත් වන්නේ සමාන්තර කුණ්ඩලිය, ශ්‍රේණිගත කුණ්ඩලිය සහ පාලන වෝල්ටීයතා කුණ්ඩලියයි:

• ශ්‍රේණිගත කුණ්ඩලිය නිවාඩු දැමූ විට වෙනස් ස්පර්ශක හරහා ආදාන හා නිකුතු අතර සම්බන්ධ කරන බහු-ටැප් කුණ්ඩලියකි; මෙය සෘජුවම නිකුතු වෝල්ටීයතාව නියාමනය කරයි.

• සමාන්තර කුණ්ඩලිය ස්වයං ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයේ පොදු කුණ්ඩලිය ලෙස ක්‍රියා කරයි, ශක්ති හුවමාරුව සඳහා අවශ්‍ය චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ජනනය කරයි.

• පාලන වෝල්ටීයතා කුණ්ඩලිය, සමාන්තර කුණ්ඩලිය මත රෝල් කර ඇති අතර, පාලකය සහ මෝටරය සඳහා ක්‍රියාත්මක විදුලිය සැපයීම සහ නිකුතු මැනීම සඳහා වෝල්ටීයතා සංඥා සැපයීම සඳහා සමාන්තර කුණ්ඩලියේ ද්විතීයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි.

ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය පහත පරිදි වේ: ශ්‍රේණිගත කුණ්ඩලියේ ටැප් බාහිර ටැප් මාරුකාරකයේ වෙනස් ස්ථාන සමඟ සම්බන්ධ කිරීමෙන්, ටැප් ස්ථාන පාලනය කර ස්විච් කිරීම හරහා ආදාන හා නිකුතු කුණ්ඩලි අතර පිරිවු අනුපාතය වෙනස් කරමින්, නිකුතු වෝල්ටීයතාව සකසයි. යෙදුම් අවශ්‍යතා අනුව, බාහිර ටැප් මාරුකාරක සාමාන්‍යයෙන් 7 හෝ 9 ටැප් ස්ථාන සමඟ සකසා ඇති අතර, පරිශීලකයින්ට ඇත්ත වශයෙන්ම අවශ්‍ය වෝල්ටීයතා නියාමන අවශ්‍යතා අනුව සුදුසු සැකසීම තෝරා ගැනීමට හැකිය.

නියාමකයේ ප්‍රාථමික හා ද්විතීය කුණ්ඩලි අතර පිරිවු අනුපාතය සාමාන්‍ය ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක් සමඟ සමාන වන අතර, එනම්:

3. යෙදුම් උදාහරණය
3.1 වර්තමාන රේඛා තත්ත්වයන්

10 kV බෙදාහැරීමේ රේඛාවක් ප්‍රධාන පෝෂණ දිග 15.138 km ක් වන අතර, LGJ-70 mm² සහ LGJ-50 mm² යන සන්නායක වර්ග දෙකකින් නිමවා ඇත. රේඛාව දිගේ බෙදාහැරීමේ ට්‍රාන්ස්ෆෝමරවල සම්පූර්ණ ශක්තිත්වය 7,260 kVA කි. උපරිම භාර කාලවලදී, රේඛාවේ මධ්‍යම-අවසාන කොටස්වල බෙදාහැරීමේ ට්‍රාන්ස්ෆෝමරවල 220 V පැත්තේ වෝල්ටීයතාව 175 V දක්වා පහත වැටේ.

LGJ-70 සන්නායකයේ ප්‍රතිරෝධය Ω/km 0.458 ක් වන අතර, ප්‍රතිබාධය Ω/km 0.363 ක් වේ. එබැවින්, උපස්ථානයේ සිට ප්‍රධාන පෝෂණ රේඛාවේ #97 පෝලය දක්වා මුළු ප්‍රතිරෝධය සහ ප්‍රතිබාධය වන්නේ:
R = 0.458 × 6.437 = 2.95 Ω
X = 0.363 × 6.437 = 2.34 Ω

රේඛාව දිගේ ඇති බෙදාහැරීමේ ට්‍රාන්ස්ෆෝමර ශක්තිත්වය සහ භාර සාධකය අනුව, උපස්ථානයේ සිට ප්‍රධාන පෝෂණ රේඛාවේ #97 පෝලය දක්වා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම ගණනය කළ හැක්කේ

භාවිතා කරන සංකේත පහත පරිදි අර්ථ දක්වා ඇත:

• Δu — රේඛාව දිගේ වෝල්ටීයතා පහත වැටීම (ඒකකය: kV)

• R — රේඛා ප්‍රතිරෝධය (ඒකකය: Ω)

• X — රේඛා ප්‍රතිබාධය (ඒකකය: Ω)

• r — ඒකක දිගකට ප්‍රතිරෝධය (ඒකකය: Ω/km)

• x — ඒකක දිගකට ප්‍රතිබාධය (ඒකකය: Ω/km)

• P — රේඛාවේ සක්‍රිය බලය (ඒකකය: kW)

• Q — රේඛාවේ ප්‍රතික්‍රියාකාරී බලය (ඒකකය: kvar)

එබැවින්, ප්‍රධාන පෝෂණ රේඛාවේ #97 පෝලයේ වෝල්ටීයතාව පමණක්:
10.4 kV − 0.77 kV = 9.63 kV.

එලෙසම, #178 පෝලයේ වෝල්ට

35 kV නව උප පරිසරයක් ඉදිකිරීම සඳහා 10 kV පැත්තේ පිළිබඳ ප්‍රදේශය කෙටි කිරීම.

හළිදා ඇති "Fakuai" 10 kV පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි ප්‍රතිපාලකයේ අන්තිම ලින් පාදයේ විදුලි තරම් වැඩි කිරීම සඳහා පහත තුන් ප්‍රතිස්ථාපන ප්‍රකාර සම්බන්ධ කිරීම් සැලකූ යුතුය.

3.2.1 35 kV නව උප පරිසරයක් ඉදිකිරීම

මෙම ප්‍රතිස්ථාපනයේ අනුමානීය ප්‍රතිඵලය: නව උප පරිසරයක් ඉදිකිරීම ප්‍රදේශය කෙටි කරන අතරම අන්තිම ලින් පාදයේ විදුලි තරම් වැඩි කිරීමට සහ ප්‍රමාණවත් විදුලි තරම් සංස්කරණය කිරීමට පිළිබඳ සාර්ථක වේ. මෙම ප්‍රතිස්ථාපනය විශාල ආර්ථික ප්‍රතිස්ථාපනයක් අවශ්‍ය වේ.

3.2.2 10 kV ප්‍රධාන පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි විශ්ලේෂණය

ලින් පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි විශ්ලේෂණය ප්‍රධාන ලෙස ප්‍රතිඵල යළි විශාල කිරීම පිළිබඳ වේ. වඩා අඩු ප්‍රදේශ ප්‍රදේශයන් සහ අඩු ප්‍රතිඵල යළි රේඛා සහිත ස්ථිතියේදී, ධාරික බල විනාශය සහිත ප්‍රමාණවත් විදුලි ප්‍රතිපාලනය ප්‍රධාන වේ; මෙම ප්‍රතිඵල යළි ප්‍රතිරෝධය අඩු කිරීමෙන් විශේෂ විදුලි තරම් සංස්කරණය කිරීම ලබා දෙයි. මෙම ප්‍රතිස්ථාපනය මගින්, අන්තිම ලින් පාදයේ විදුලි තරම් 8.39 kV වෙන් 9.5 kV දක්වා වැඩි කළ හැකිය.

3.2.3 SVR පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි ප්‍රතිපාලකයක් ස්ථාපනය

පාඩය #161 පිළිතුරු ප්‍රදේශයේ ප්‍රතිකුල විදුලි තරම් ප්‍රදේශය සඳහා 10 kV නියැළැයියාකාර විදුලි ප්‍රතිපාලකයක් ස්ථාපනය කිරීම.
අනුමානීය ප්‍රතිඵලය: අන්තිම ලින් පාදයේ විදුලි තරම් 8.39 kV වෙන් 10.3 kV දක්වා වැඩි කළ හැකිය.

සාමාන්‍ය විශ්ලේෂණය මගින්, ප්‍රතිස්ථාපනයේ තුන් වන ප්‍රකාරය බොහොම ආර්ථික සහ භාවිතා කළ හැකිය.

SVR පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි ප්‍රතිපාලක ස්ථාපනය තුළ තුළින් ප්‍රතිපාලකයේ ටොර්න් අනුපාතය සංස්කරණය කිරීමෙන් උත්පාදන විදුලි තරම් ස්ථිර කිරීමට සාර්ථක වේ, එය පහත මහත් ප්‍රධාන උපක්‍රම ඇත:

• පූර්ණ නියැළැයියාකාර, උත්පාදන විදුලි ප්‍රතිපාලනය.

• තාර්කික එක්සත් තුන පාර්ශවීය බහුකාර්ය භාවිතා කිරීම—ජාල්ය ප්‍රමාණය සහ විශාල සාමාර්ථය (≤2000 kVA), පාඩය සහ පාඩය අතර ස්ථාපනය සඳහා ප්‍රමාණවත් වේ.

• මානක ප්‍රතිපාලන පරාස: −10% සිට +20%, විදුලි තරම් අවශ්‍යතා සඳහා ප්‍රමාණවත් වේ.

තාත්වික ගණනයන් මත, ප්‍රධාන පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි වලට SVR-5000/10-7 (0 සිට +20%) නියැළැයියාකාර විදුලි ප්‍රතිපාලකයක් ස්ථාපනය කිරීම යෝජිත කෙරේ. ස්ථාපනයේ පසු, පාඩය #141 පාදයේ විදුලි තරම් වැඩි කළ හැකිය:

U₁₆₁ = U × (10/8) = 10.5 kV

යන්නේ:

• U₁₆₁ = ප්‍රතිපාලකය ස්ථාපනය කිරීමේ පසු ප්‍රතිපාලකයේ ස්ථාපන ස්ථානයේ විදුලි තරම්

• 10/8 = 0 සිට +20% ප්‍රතිපාලක අනුපාතය සහිත ප්‍රතිපාලකයේ මානක ටොර්න් අනුපාතය

ප්‍රක්‍රියා ක්‍රියාත්මක කිරීමේ සාධක මගින්, SVR ස්ථාපනය මූලික විදුලි තරම් වෙනස්වීම් පිළිගැනීමට සාර්ථක වේ සහ උත්පාදන විදුලි තරම් ස්ථිර කිරීමට සාර්ථක වේ, බාධා අඩු කිරීමේ ප්‍රධාන උපක්‍රම පෙන්වා දෙයි.

3.2.4 ලාබාගාස්කාරයේ විශ්ලේෂණය

නව උප පරිසරයක් ඉදිකිරීම හෝ ප්‍රතිඵල යළි ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට වඩා, SVR විදුලි ප්‍රතිපාලකයක් ස්ථාපනය කිරීමෙන් ආර්ථික ප්‍රතිස්ථාපනය බොහොම අඩු කළ හැකිය. එය ජාත්‍යන්තර ප්‍රමාණවත් අවශ්‍යතා සඳහා විදුලි තරම් වැඩි කිරීමෙන් සහ බල ස්ථාපිත ස්ථිතියේදී, විදුලි තරම් වැඩි කිරීමෙන් ලින් ධාරික අඩු කිරීම සහ බල විනාශය අඩු කිරීම මගින් බලයේ අඩු කිරීම ලබා දෙයි. එය සහයෝගික ආර්ථික ප්‍රතිස්ථාපනය සංස්කරණය කිරීමට සාර්ථක වේ.

4. අවසානය

නිදාගම් විදුලි බාහිර ප්‍රදේශ නියැළැයියාකාර නියැළැයියාකාර ප්‍රදේශයන් සහ විශාල ප්‍රදේශ ප්‍රදේශයන්, බාධා අඩු කිරීම, අඩු ප්‍රතිඵල යළි රේඛා, බාධා විශාල කිරීම, සහ නියැළැයියාකාර 35 kV උප පරිසර ඉදිකිරීම සඳහා නියැළැයියාකාර නියැළැයියාකාර ප්‍රදේශයන් සහිත ස්ථිතියේදී, SVR පාර්ශවීය එක්සත් විදුලි ප්‍රතිපාලක ස්ථාපනය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට සාර්ථක වේ. එය 35 kV උප පරිසරයක් ඉදිකිරීමේ ආර්ථික ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ පිළිබඳ ප්‍රතිස්ථාපනයේ ප